[18F]F-FAPI-FUSCC-07在体外实验中展现出优异的稳定性、亲水性及高肿瘤摄取能力

FAPI-FUSCC-07是一种针对成纤维细胞活化蛋白(FAP)的靶向探针，与FAP具有高亲和力结合，可用于分子成像、肿瘤诊断和放射治疗。

研究目的

旨在开发并评估一种新型成纤维细胞激活蛋白（FAP）特异性示踪剂氟-18标记的成纤维细胞激活蛋白抑制剂-FUSCC-07（[18F]F-FAPI-FUSCC-07），用于临床前和临床环境。

研究方法

临床前评估旨在评估[18F]F-FAPI-FUSCC-07的稳定性和分配系数。涉及人胶质瘤U87MG细胞的实验显示其细胞摄取和抑制特性。进一步的研究包括U87MG肿瘤小鼠的生物分布分析和微正电子发射断层/计算机断层（PET/CT）成像，结果显示强烈的肿瘤摄取和较长的保留时间。在临床环境中，[18F]F-FAPI-FUSCC-07直接与[18F]F-FAPI-42和[18F]F-FAPI-74进行比较，以评估其在成像各种癌症中的性能。通过扩大患者队列，研究提供了对示踪剂在病变中摄取的全面评估。

研究结果

[18F]F-FAPI-FUSCC-07在磷酸盐缓冲液和胎牛血清中具有高稳定性，以及亲水性特性。临床成像结果显示与其他示踪剂相比，肿瘤摄取显著增加，目标与血池比率得到改善。此外，对不同癌症患者的PET成像显示，[18F]F-FAPI-FUSCC-07在大多数情况下始终提供优越的图像对比度。这些结果为支持[18F]F-FAPI-FUSCC-07用于跨多种肿瘤类型的成像的可行性提供了首批临床证据。研究强调了其作为FAP PET成像有前景示踪剂的潜力，提供增强的诊断精度和在肿瘤学中的更广泛适用性。

药代动力学研究

在药代动力学研究中，[18F]F-FAPI-FUSCC-07（每只小鼠3.7 MBq）通过尾静脉注射给药给6只雄性KM小鼠（4-6周龄，体重18-20克）。使用预先称重的毛细管，在注射后1、3、5、10、15、30、60、120、240和360分钟时，从尾静脉采集约50μL血液样本。放射性水平通过伽马计数器测定，并根据注射时间进行衰变校正。

生物分布研究

在生物分布研究中，通过静脉注射给药给U87MG荷瘤小鼠[18F]F-FAPI-FUSCC-07（每只小鼠3.7 MBq，约0.13 nmol冷前体，每组3只）。注射后1、2、4小时处死小鼠（每组3只），收集目标组织并称重，使用伽马计数器检测放射性。在阻断研究中，通过静脉注射同时给予U87MG荷瘤小鼠[18F]F-FAPI-FUSCC-07和多塔法匹-04（13 nmol冷前体，每组3只），并在1小时内处死。

微PET/CT成像

在微PET/CT成像研究中，携带U87MG细胞的小鼠通过尾静脉注射[18F]F-FAPI-FUSCC-07、[18F]F-FAPI-42或[18F]F-FAPI-74（每只小鼠3.7MBq，约0.13纳摩尔冷前体，每组3只），并在注射后1、2、4小时进行PET/CT扫描。扫描前约5分钟，小鼠通过吸入异氟烷混合气体进行麻醉。在阻断实验中，携带U87MG细胞的小鼠同时静脉注射[18F]F-FAPI-FUSCC-07和DOTA-FAPI-04（13纳摩尔冷前体，每组3只）。

基于前期研究成果，研究开发的一种新型18F标记FAPI示踪剂[18F]F-FAPI-FUSCC-07，并开展了临床前和临床评估。结果显示，[18F]F-FAPI-FUSCC-07在PBS和FBS中具有高度稳定性。在临床应用中，其SUVmax和TBR值均优于[18F]F-FAPI-42和[18F]FFAPI-74，有望提升影像对比度和诊断准确性。此外，该示踪剂在胆囊中的生理摄取量极低，使其更适用于腹部病变检测。多种癌症的PET成像证实，[18F]F-FAPI-FUSCC-07在多数病例中能生成高对比度图像，进一步验证了其作为有效诊断工具的潜力。临床前研究显示，高FAP表达的U87MG细胞对[18F]FFAPI-FUSCC-07表现出显著特异性摄取，而低FAP表达的HT1080细胞摄取量极低，表明其对FAP具有高特异性。微PET成像进一步证实了FAP在体内的特异性结合。在U87MG肿瘤模型中，[18F]F-FAPI-FUSCC-07的摄取量在1小时达到15.33±2.01%ID/g，随后分别在2小时和4小时逐渐下降至14.50±2.19%ID/g和10.13±1.08%ID/g。这些数值均高于先前FAPI示踪剂的报道水平。例如，余教授团队设计的两种[18F]FAPI探针在U87MG模型中分别于1小时时显示出5.41±1.20%ID/g和3.52±0.75%ID/g的峰值摄取率。体外生物分布研究进一步证实了该示踪剂的肿瘤靶向能力，显示在1、2、4小时均存在持续蓄积，且1小时时达到峰值摄取。作为对比，李教授团队设计的[18F]FAPI探针在U87MG模型中1小时时的峰值摄取率为1±0.1%ID/g。这可能归因于新型FAP抑制剂（UAMC1110衍生物）——该抑制剂在前期研究中已展现出强亲和力和FAP特异性，其特性可改善肿瘤成像效果。

研究证实[18F]F-FAPI-FUSCC-07在体外实验中展现出优异的稳定性、亲水性及高肿瘤摄取能力。该研究首次通过临床实验证实[18F]F-FAPI-FUSCC-07可用于多种肿瘤的成像检测。研究结果表明，[18F]F-FAPI-FUSCC-07是FAPI PET成像领域的潜力药物，不仅能显著提升肿瘤检测精度，还可有效降低非特异性背景摄取，这些优势将为未来临床应用带来重大突破。

参考文献：DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.4c01360